含鉻型不銹鋼電解液成分介紹
解拋光可以廣泛應用于不銹鋼的表面拋光加工中,相對于機械拋光和8K研磨拋光,電解拋光的優點是可以加工各類異形件及其它拋光無法拋到的地方,如管件內部等,而且電解拋光件尺寸精準,無變形,可以廣泛應用于各類不銹鋼鑄件、鍛件、法蘭、管接件等的拋光。 傳統不銹鋼的電解拋光液一般由磷酸、硫酸、鉻酐、甘油及水配制而成,這些成分均有其作用,通過適當的比例調節,在電解作用下,可以使不銹鋼表面達到鏡面效果。
(1)硫酸硫酸是強電解質,主要起導電作用,能促使陽極較快地溶解。硫酸含量低時,拋光速率慢,光亮度差;含量高時,拋光速率快,光亮度不太高,會使表面粗糙。
(2)磷酸磷酸是中強酸,對不銹鋼腐蝕較差,是粘稠的油狀液體。在電拋光過程中,能促使拋光表面產生一層阻化膜,對其溶解起一定的阻化作用,從而提高陽極極化,使拋光面獲得鏡面光亮。磷酸在電解拋光過程中消耗很少。
(3)鉻酐鉻酐是強氧化劑。不銹鋼表面同時受氧和Cr6+ 的氧化作用生成一層鈍化膜,促使不銹
鋼表面在拋光過程中被整平,獲得光亮的表面。鉻酐含量低時不光亮;高時光亮太高,會降低拋光速率。
(4)甘油甘油能吸附在陽極表面,對陽極溶解起一定的阻化作用,還能與磷酸生成配合物,可能在陽極表面形成一層更牢固的阻化膜,阻化陽極的溶解,從而使拋光表面非常光亮細致。含量低時,拋光面光亮;含量高時,拋光面光亮而細致;太高時,泡沫太多,影響操作。 拋光液組成和操作條件
濃磷酸(比重 1.74) 510ml/L 887.4g/L
濃硫酸(比重 1.84) 395ml/L 726.8g/L
YB-60添加劑 50ml/L 52.5g/L
水 50ml/L 50g/L
溫度 50–90℃ 最佳60–65℃
陽極電流密度,DA 6–25A/dm2 最佳10–12A/dm2
電壓 5–8 伏
拋光時間 3–5分鐘
陰極材料 鉛或鉛合金
陰極面積∶陽極面積 2–3∶1
開槽步驟 YB-60添加劑是一種表面活性劑,在其使用初期電解拋光時會產生大量泡沫,因此拋光液液面與拋光槽頂部之間的距離不應≤15cm。準確計算將欲配制的電解拋光液的體積,再根據拋光液組成將所要加入的拋光液各組分按下列順序加入拋光槽內。
1、注入所需水量。
2、加入所需磷酸量。
3、切記硫酸用水稀釋時會釋放出大量熱量,溶液溫度急劇升高,邊攪拌邊添加,當溫度升至80℃時應停止添加,待溶液冷卻后再進一步添加直至全部加完。
4、加入所需數量YB-60添加劑,邊攪拌邊添加,添加完畢后徹底攪拌以確保均勻混合。
四、工藝流程
化學除油 →熱水清洗 → 浸酸(1–2% 硫酸溶液) →電解拋光 → 三道逆流清洗 → 浸堿(5% 碳酸鈉溶液)→ 熱水清洗 → 擦干或烘干
五、槽液維護及補加
1、不銹鋼工件在進入拋光槽之前應盡可能將殘留在工件表面的水分除去,因工件夾帶過多水分有可能造成拋光面出現嚴重麻點,局部浸蝕而導致工件報廢。
2、在電解拋光過程中,作為陽極的不銹鋼工件,其所含的鐵、鉻、鎳元素不斷轉變為金屬離子溶入拋光液內而不在陰極表面沉積。隨著拋光過程的進行,金屬離子濃度不斷增加,當達到一定數值后,這些金屬離子以磷酸鹽和硫酸鹽形式不斷從拋光液內沉淀析出,沉降于拋光槽底部。為此,拋光液必須定期過濾,去除這些固體沉淀物。
3、在拋光槽運行過程中,除磷酸、硫酸不斷消耗外水分因蒸發和電解而損失,此外,高粘度拋光液不斷被工件夾帶損失,拋光液液面不斷下降,需經常往拋光槽補加新鮮拋光液和水。
4、該拋光液在未經拋光前的原始比重為1.68,在拋光槽運行過程中,拋光液的比重應控制在1.68±0.03的范圍內。拋光液比重和粘度過高,說明拋光液含水量不足或硫酸含量偏高磷酸含量偏低;反之,拋光液比重過低,表明拋光液含水量過高。經常用比重計測定拋光液的比重是一種簡單有效的控制手段。
5、在有條件的情況下,最好定期分析拋光液的酸度、磷酸及硫酸的含量。
六、設備要求
電解拋光液通常為礦物酸并在較高的溫度下操作,因此拋光槽、清洗槽、陰極、加熱盤管及排風裝置必須由可耐拋光液腐蝕的材料制造。
1、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、環氧玻璃鋼以及內襯上述材料的鋼槽均可用作電解拋光槽。
2、電加熱或蒸汽加熱盤管可選用以下材料:
⑴、聚四氟乙烯盤管:管束式聚四氟乙烯換熱器用于蒸汽加熱。聚四氟乙烯電加熱管用于電加熱。聚四氟乙烯盤管價格雖高但使用壽命長且電中性。
⑵、純鉛或鉛銻合金盤管:純鉛或鉛銻合金可用作電解拋光蒸汽加熱盤管。為增加盤管使用壽命,在拋光液液面與空氣交界處應另用鉛加厚。
⑶、石英電加熱管。
3、掛具:帶有鈦制掛鉤的外涂塑溶膠的銅掛具的使用壽命最長。因本拋光液不含鉻酸,也可用磷青銅作掛鉤。
七、包裝運輸與儲存
1. 25公斤加強塑料桶包裝,按照普通化學品運輸,儲存與陰涼通風干燥處即可。 因此拋光液液面與拋光槽頂部之間的距離不應≤15cm。
2. 不銹鋼工件在進入拋光槽之前應盡可能將殘留在工件表面的水分除去,因工件夾帶過多水分有可能造成拋光面出現嚴重麻點,局部浸蝕而導致工件報廢。
3. 在電解拋光過程中,作為陽極的不銹鋼工件,其所含的鐵、鉻元素不斷轉變為金屬離子溶入拋光液內而不在陰極表面沉積。隨著拋光過程的進行,金屬離子濃度不斷增加,當達到一定數值后,這些金屬離子以磷酸鹽和硫酸鹽形式不斷從拋光液內沉淀析出,沉降于拋光槽底部。為此,拋光液必須定期過濾,去除這些固體沉淀物。
4. 在拋光槽運行過程中,除磷酸、硫酸不斷消耗外水分因蒸發和電解而損失,此外,高粘度拋光液不斷被工件夾帶損失,拋光液液面不斷下降,需經常往拋光槽補加新鮮拋光液和水。